锅炉操作平台计算书.docx

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锅炉操作平台计算书

五环科技

股份有限公司

河南平安化工有限公司

年产20万吨甲醇工程

详细工程设计

2

04003－30000－ST00

热电站/锅炉操作平台

第

1

页

共

51

页

结构专业

计算书

计算题目：

锅炉操作平台结构

编制

校核

审核

审定

日期

目录

一、设计依据

二、设计标准

三、设计概况

四、设计条件

五、地基与基础

六、主要结构材料

七、结构计算

1.结构计算软件

2．基础设计

一、设计依据：

1．《安阳化学工业集团有限责任公司年产20万吨甲醇工程设计》设计合同。

2．《安阳化学工业集团有限责任公司年产20万吨甲醇工程岩土工程勘察报告（详细勘察）》。

二、设计标准：

《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002

《建筑结构荷载规范》GB50009-2001

《混凝土结构设计规范》GB50010-2002

《建筑抗震设计规范》GB50011-2001

《钢结构设计规范》GB50017-2003

《混凝土结构工程施工及验收规范》GB50204-2002

三、设计概况：

本工程为河南平安化工有限公司年产20万吨甲醇工程项目热电站锅炉操作平台结构,基础为混凝土独立基础，无围护结构。

四、设计条件：

1．本装置是根据管道布置等有关专业条件进行结构设计。

2．基本风压：

0.35KN/m2，地面粗糙度B类。

3．基本雪压：

0.25KN/m2。

4．结构设计使用年限为50年；本装置结构安全等级为二级，结构重要系数r0=1.0。

5．地基基础设计等级为丙级。

6．本工程建设场地土为中等复杂场地，Ⅱ类建筑场地，建筑场地无可液化土层。

7．本工程地震设防烈度为八度，设计基本地震加速度值为0.2g，地震分组为第一组。

五、地基与基础：

1．本工程场区位于安阳县水冶镇南约3～4公里安化集团北侧，场地处于太行山脉和华北平原交界的丘陵坡地。

根据岩土工程勘察报告（详勘），地层构造由上至下依次为：

①层填土：

杂色，稍湿，松散。

主要由杂填土组成。

承载力特征值fak=70kpa。

②层粉质粘土：

黄褐、褐黄~浅褐红色，稍湿~湿，可塑~硬塑，切面稍光滑，干强度高，韧性高，含少量不均匀铁锰质结核，有时含少量粗颗粒碎石（卵、砾石）。

地基承载力特征值fak=200kpa。

②1层粉质粘土：

褐黄色，湿，可塑，切面光滑，干强度中等，韧性高，含少量铁锰质物，局部见有少量小砾石。

地基承载力特征值fak=100kpa。

③层混合土（含砾粉质粘土）：

黄褐、灰黄、灰白、灰绿、浅灰、褐红等杂色，稍湿~湿，呈坚硬~硬塑状态，以前者为主，含少量不均匀铁锰质结核。

地基承载力特征值fak=250kpa。

④层全风化正长岩：

浅黄，灰白等色，由正长石及少量斜长石和微量暗色矿物组成，岩石全风化，正长石已风化成高岭土。

⑤层中风化泥岩：

紫红色，薄层状，节理，页理发育，常形成碎片状，厚度未穿透。

⑥层中风化砂岩：

中细粒结构，块状构造，岩石节理发育，破碎，中，下部岩芯较完整。

2．根据区域地质资料,本工程场区内未发现活动断裂通过，不存在影响场地稳定性的岩溶、滑坡、塌陷、采空区及地面沉降等不良地质作用，不存在影响地基稳定性的河道、暗浜、防空洞等不良地质现象，为适宜建筑场地。

3．地下水：

本工程地下水埋藏较深，勘探深度内未见地下水，可不考虑地下水对建筑的影响。

场区标准冻结深度0.34米。

六、主要结构材料：

1.材料：

混凝土：

混凝土强度等级

基础

基础垫层

C30

C10

钢筋：

HPB235,fy＝210N/mm2；HRB335,fy=300N/mm2

钢材的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.2；

钢材应有明显的屈服台阶，且伸长率应大于20%；

钢材应有良好的可焊性和合格的冲击韧性。

钢材：

Q235B.

2.混凝土环境类别：

环境类别

构件

二b

框架梁、柱、板等迎水面，基础、基础梁等

一

其它

3.混凝土保护层厚度：

基础

40mm

七、结构计算：

1．结构计算软件：

1.1结构计算信息：

计算均采用中国建筑科学研究院研制的PKPM系列软件中PM、PK、SATWE进行计算。

总信息..............................................

结构材料信息:

无填充墙的钢结构

混凝土容重（kN/m3）:

Gc=25.00

钢材容重（kN/m3）:

Gs=78.00

水平力的夹角（Rad）:

ARF=0.00

地下室层数:

MBASE=0

竖向荷载计算信息:

按模拟施工加荷计算方式

风荷载计算信息:

计算X,Y两个方向的风荷载

地震力计算信息:

计算X,Y两个方向的地震力

特殊荷载计算信息:

不计算

结构类别:

框架结构

裙房层数:

MANNEX=0

转换层所在层号：

MCHANGE=0

墙元细分最大控制长度（m）DMAX=2.00

墙元侧向节点信息:

内部节点

是否对全楼强制采用刚性楼板假定否

采用的楼层刚度算法层间剪力比层间位移算法

结构所在地区全国

风荷载信息..........................................

修正后的基本风压（kN/m2）:

WO=0.45

地面粗糙程度:

B类

结构基本周期（秒）:

T1=0.26

体形变化分段数:

MPART=1

各段最高层号:

NSTi=2

各段体形系数:

USi=1.30

地震信息............................................

振型组合方法（CQC耦联;SRSS非耦联）CQC

计算振型数:

NMODE=3

地震烈度:

NAF=8.00

场地类别:

KD=2

设计地震分组:

一组

特征周期TG=0.35

多遇地震影响系数最大值Rmax1=0.16

罕遇地震影响系数最大值Rmax2=0.90

框架的抗震等级:

NF=3

剪力墙的抗震等级:

NW=3

活荷质量折减系数:

RMC=0.50

周期折减系数:

TC=1.00

结构的阻尼比（%）:

DAMP=5.00

是否考虑偶然偏心:

否

是否考虑双向地震扭转效应:

否

斜交抗侧力构件方向的附加地震数=0

活荷载信息..........................................

考虑活荷不利布置的层数从第1到1层

柱、墙活荷载是否折减不折算

传到基础的活荷载是否折减不折算

调整信息........................................

中梁刚度增大系数：

BK=1.00

梁端弯矩调幅系数：

BT=0.85

梁设计弯矩增大系数：

BM=1.00

连梁刚度折减系数：

BLZ=0.70

梁扭矩折减系数：

TB=0.40

全楼地震力放大系数：

RSF=1.00

0.2Qo调整起始层号：

KQ1=0

0.2Qo调整终止层号：

KQ2=0

顶塔楼内力放大起算层号：

NTL=0

顶塔楼内力放大：

RTL=1.00

九度结构及一级框架梁柱超配筋系数CPCOEF91=1.15

是否按抗震规范5.2.5调整楼层地震力IAUTO525=1

是否调整与框支柱相连的梁内力IREGU_KZZB=0

剪力墙加强区起算层号LEV_JLQJQ=1

强制指定的薄弱层个数NWEAK=0

配筋信息........................................

梁主筋强度（N/mm2）:

IB=300

柱主筋强度（N/mm2）:

IC=300

墙主筋强度（N/mm2）:

IW=210

梁箍筋强度（N/mm2）:

JB=210

柱箍筋强度（N/mm2）:

JC=210

墙分布筋强度（N/mm2）:

JWH=210

梁箍筋最大间距（mm）:

SB=100.00

柱箍筋最大间距（mm）:

SC=100.00

墙水平分布筋最大间距（mm）:

SWH=200.00

墙竖向筋分布最小配筋率（%）:

RWV=0.30

单独指定墙竖向分布筋配筋率的层数:

NSW=0

单独指定的墙竖向分布筋配筋率（%）:

RWV1=0.60

设计信息........................................

结构重要性系数:

RWO=1.00

柱计算长度计算原则:

有侧移

梁柱重叠部分简化:

不作为刚域

是否考虑P-Delt效应：

否

柱配筋计算原则:

按单偏压计算

钢构件截面净毛面积比:

RN=0.85

梁保护层厚度（mm）:

BCB=30.00

柱保护层厚度（mm）:

ACA=30.00

是否按砼规范（7.3.11-3）计算砼柱计算长度系数:

否

荷载组合信息........................................

恒载分项系数:

CDEAD=1.20

活载分项系数:

CLIVE=1.40

风荷载分项系数:

CWIND=1.40

水平地震力分项系数:

CEA_H=1.30

竖向地震力分项系数:

CEA_V=0.50

特殊荷载分项系数:

CSPY=0.00

活荷载的组合系数:

CD_L=0.70

风荷载的组合系数:

CD_W=0.60

活荷载的重力荷载代表值系数:

CEA_L=0.50

剪力墙底部加强区信息.................................

剪力墙底部加强区层数IWF=2

剪力墙底部加强区高度（m）Z_STRENGTHEN=8.00

*********************************************************

*各层的质量、质心坐标信息*

*********************************************************

层号塔号质心X质心Y质心Z恒载质量活载质量

（m）（m）（t）（t）

2122.45711.5438.000121.7193.4

1124.65911.3175.00055.45.0

活载产生的总质量（t）:

198.436

恒载产生的总质量（t）:

177.116

结构的总质量（t）:

375.552

恒载产生的总质量包括结构自重和外加恒载

结构的总质量包括恒载产生的质量和活载产生的质量

活载产生的总质量和结构的总质量是活载折减后的结果（1t=1000kg）

*********************************************************

*各层构件数量、构件材料和层高*

*********************************************************

层号塔号梁数柱数墙数层高累计高度

（混凝土）（混凝土）（混凝土）（m）（m）

1168（25）45（25）0（25）5.0005.000

21709（25）45（25）0（25）3.0008.000

*********************************************************

*风荷载信息*

*********************************************************

层号塔号风荷载X剪力X倾覆弯矩X风荷载Y剪力Y倾覆弯矩Y

2185.8285.8257.5149.73149.7449.2

11119.56205.41284.4209.72359.42246.4

===========================================================================

各楼层等效尺寸（单位:

m,m**2）

===========================================================================

层号塔号面积形心X形心Y等效宽B等效高H最大宽BMAX最小宽BMIN

111296.0022.4610.5148.0027.0048.0027.00

211293.2222.4710.4948.0026.9848.0026.98

===========================================================================

各楼层的单位面积质量分布（单位:

kg/m**2）

===========================================================================

层号塔号单位面积质量g[i]质量比max（g[i]/g[i-1],g[i]/g[i+1]）

1146.601.00

21243.705.23

===========================================================================

计算信息

===========================================================================

ProjectFileName:

11

计算日期:

2008.11.12

开始时间:

10:

9:

56

可用内存:

976.00MB

第一步:

计算每层刚度中心、自由度等信息

开始时间:

10:

9:

56

第二步:

组装刚度矩阵并分解

开始时间:

10:

9:

57

Calculateblockinformation

刚度块总数:

1

自由度总数:

1527

大约需要3.2MB硬盘空间

刚度组装：

从1行到1527行

第三步:

地震作用分析

开始时间:

10:

9:

57

方法2（总刚模型）

第四步:

计算位移

开始时间:

10:

9:

58

形成地震荷载向量

形成风荷载向量

形成垂直荷载向量

CalculateDisplacement

LDLT回代：

从1列到11列

写出位移文件

第五步:

计算杆件内力

开始时间:

10:

9:

58

活载随机加载计算

计算杆件内力

结束日期:

2008.11.12

时间:

10:

9:

59

总用时:

0:

0:

3

===========================================================================

各层刚心、偏心率、相邻层侧移刚度比等计算信息

FloorNo:

层号

TowerNo:

塔号

Xstif，Ystif:

刚心的X，Y坐标值

Alf:

层刚性主轴的方向

Xmass，Ymass:

质心的X，Y坐标值

Gmass:

总质量

Eex，Eey:

X，Y方向的偏心率

Ratx，Raty:

X，Y方向本层塔侧移刚度与下一层相应塔侧移刚度的比值

Ratx1，Raty1:

X，Y方向本层塔侧移刚度与上一层相应塔侧移刚度70%的比值

或上三层平均侧移刚度80%的比值中之较小者

RJX，RJY，RJZ:

结构总体坐标系中塔的侧移刚度和扭转刚度

===========================================================================

FloorNo.1TowerNo.1

Xstif=22.4570（m）Ystif=11.6727（m）Alf=0.0000（Degree）

Xmass=24.6590（m）Ymass=11.3175（m）Gmass=65.3947（t）

Eex=0.0234Eey=0.0215

Ratx=1.0000Raty=1.0000

Ratx1=1.2113Raty1=1.0861薄弱层地震剪力放大系数=1.00

RJX=5.0290E+04（kN/m）RJY=1.0796E+06（kN/m）RJZ=0.0000E+00（kN/m）

---------------------------------------------------------------------------

FloorNo.2TowerNo.1

Xstif=22.4570（m）Ystif=11.6480（m）Alf=0.0000（Degree）

Xmass=22.4567（m）Ymass=11.5428（m）Gmass=508.5937（t）

Eex=0.0000Eey=0.0064

Ratx=1.0320Raty=1.1509

Ratx1=1.2500Raty1=1.2500薄弱层地震剪力放大系数=1.00

RJX=5.1898E+04（kN/m）RJY=1.2425E+06（kN/m）RJZ=0.0000E+00（kN/m）

---------------------------------------------------------------------------

============================================================================

抗倾覆验算结果

============================================================================

抗倾覆弯矩Mr倾覆弯矩Mov比值Mr/Mov零应力区（%）

X风荷载90132.61095.482.290.00

Y风荷载50699.61917.126.450.00

X地震90132.61620.555.620.00

Y地震50699.63108.616.310.00

============================================================================

结构整体稳定验算结果

============================================================================

层号X向刚度Y向刚度层高上部重量X刚重比Y刚重比

10.503E+050.108E+075.003756.66.961437.33

20.519E+050.124E+073.003152.49.401182.69

该结构刚重比Di*Hi/Gi大于10,能够通过高规（5.4.4）的整体稳定验算

该结构刚重比Di*Hi/Gi大于20,可以不考虑重力二阶效应

**********************************************************************

*楼层抗剪承载力、及承载力比值*

**********************************************************************

Ratio_Bu:

表示本层与上一层的承载力之比

----------------------------------------------------------------------

层号塔号X向承载力Y向承载力Ratio_Bu:

X,Y

----------------------------------------------------------------------

210.6697E+040.4378E+051.001.00

110.4269E+040.3175E+050.640.73

2.基础计算

+------------------------------------------------------------+

+JCCAD计算结果文件+

++

+工程名称:

11+

+计算日期:

2008-11-12+

+计算时间:

10:

13:

39.10+

+计算内容:

+

+------------------------------------------------------------+

荷载代码Load荷载组合公式

368SATWE标准组合:

1.00*恒+1.00*活

369SATWE标准组合:

1.00*恒+1.00*风x

370SATWE标准组合:

1.00*恒+1.00*风y

371SATWE标准组合:

1.00*恒-1.00*风x

372SATWE标准组合:

1.00*恒-1.00*风y

377SATWE标准组合:

1.00*恒+1.00*活+0.60*1.00*风x

378SATWE标准组合:

1.00*恒+1.00*活-0.60*1.00*风x

379SATWE标准组合:

1.00*恒+1.00*活+0.60*1.00*风y

380SATWE标准组合:

1.00*恒+1.00*活-0.60*1.00*风y

381SATWE标准组合:

1.00*恒+1.00*风x+0.70*1.00*活

382SATWE标准组合:

1.00*恒-1.00*风x+0.70*1.00*活

383SATWE标准组合:

1.00*恒+1.00*风y+0.70*1.00*活

384SATWE标准组合:

1.00*恒-1.00*风y+0.70*1.00*活

441SATWE标准组合:

1.00*（恒+0.50*活）+1.00*地x